PCB ডিজাইনে, ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক কম্প্যাটিবিলিটি (EMC) এবং রিলেটেড ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ইন্টারফারেন্স (EMI) সবসময়ই দুটি বড় সমস্যা যা ইঞ্জিনিয়ারদের মাথা ব্যাথা করে, বিশেষ করে আজকের সার্কিট বোর্ডের ডিজাইন এবং কম্পোনেন্ট প্যাকেজিং সঙ্কুচিত হয়ে আসছে এবং OEM-এর জন্য উচ্চ গতির সিস্টেম সিচুয়েশন প্রয়োজন।

1. Crosstalk এবং তারের মূল পয়েন্ট

স্রোতের স্বাভাবিক প্রবাহ নিশ্চিত করার জন্য ওয়্যারিং বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ। যদি কোন অসিলেটর বা অন্য অনুরূপ যন্ত্র থেকে কারেন্ট আসে, তাহলে কারেন্টকে গ্রাউন্ড প্লেন থেকে আলাদা রাখা বা কারেন্টকে অন্য ট্রেসের সমান্তরালে চলতে না দেওয়া বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ। দুটি সমান্তরাল উচ্চ-গতির সংকেত ইএমসি এবং ইএমআই তৈরি করবে, বিশেষ করে ক্রসস্টাল। প্রতিরোধের পথটি অবশ্যই সংক্ষিপ্ত হতে হবে এবং রিটার্ন কারেন্ট পাথ যতটা সম্ভব ছোট হতে হবে। রিটার্ন পাথ ট্রেসের দৈর্ঘ্য সেন্ড ট্রেসের দৈর্ঘ্যের সমান হওয়া উচিত।

ইএমআই-এর জন্য, একটিকে "লঙ্ঘনকৃত ওয়্যারিং" এবং অন্যটিকে "ভিকটিমাইজড ওয়্যারিং" বলা হয়। ইন্ডাকট্যান্স এবং ক্যাপাসিট্যান্সের সংযোগ ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক ফিল্ডের উপস্থিতির কারণে "ভিকটিম" ট্রেসকে প্রভাবিত করবে, যার ফলে "ভিকটিম ট্রেস"-এ সামনের দিকে এবং বিপরীত স্রোত তৈরি হবে। এই ক্ষেত্রে, একটি স্থিতিশীল পরিবেশে তরঙ্গ তৈরি হবে যেখানে সংকেতের ট্রান্সমিশন দৈর্ঘ্য এবং অভ্যর্থনা দৈর্ঘ্য প্রায় সমান।

একটি সু-ভারসাম্যপূর্ণ এবং স্থিতিশীল তারের পরিবেশে, প্ররোচিত স্রোতগুলি ক্রসস্টালকে নির্মূল করতে একে অপরকে বাতিল করতে হবে। যাইহোক, আমরা একটি অসিদ্ধ জগতে আছি এবং এই ধরনের ঘটনা ঘটবে না। অতএব, আমাদের লক্ষ্য হল সমস্ত ট্রেসের ক্রসস্টালকে সর্বনিম্ন রাখা। যদি সমান্তরাল রেখার মধ্যে প্রস্থ রেখার প্রস্থের দ্বিগুণ হয়, তাহলে ক্রসস্টালকের প্রভাব কমানো যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, যদি ট্রেসের প্রস্থ 5 মাইল হয়, দুটি সমান্তরাল চলমান ট্রেসের মধ্যে ন্যূনতম দূরত্ব 10 মাইল বা তার বেশি হওয়া উচিত।

যেহেতু নতুন উপকরণ এবং নতুন উপাদানগুলি উপস্থিত হতে থাকে, PCB ডিজাইনারদের অবশ্যই ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক সামঞ্জস্য এবং হস্তক্ষেপের সমস্যাগুলি মোকাবেলা চালিয়ে যেতে হবে।

2. ডিকপলিং ক্যাপাসিটর

ডিকপলিং ক্যাপাসিটার ক্রসস্টালকের বিরূপ প্রভাব কমাতে পারে। কম এসি প্রতিবন্ধকতা নিশ্চিত করতে এবং শব্দ এবং ক্রসস্টাল কমাতে তারা পাওয়ার সাপ্লাই পিন এবং ডিভাইসের গ্রাউন্ড পিনের মধ্যে অবস্থিত হওয়া উচিত। বিস্তৃত ফ্রিকোয়েন্সি পরিসরে কম প্রতিবন্ধকতা অর্জন করতে, একাধিক ডিকপলিং ক্যাপাসিটার ব্যবহার করা উচিত।

ডিকপলিং ক্যাপাসিটর স্থাপনের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ নীতি হল যে ছোট ক্যাপাসিট্যান্স মান সহ ক্যাপাসিটরটি ট্রেসে ইন্ডাকট্যান্স প্রভাব কমাতে ডিভাইসের যতটা সম্ভব কাছাকাছি হওয়া উচিত। এই বিশেষ ক্যাপাসিটরটি ডিভাইসের পাওয়ার পিন বা পাওয়ার ট্রেসের যতটা সম্ভব কাছাকাছি থাকে এবং ক্যাপাসিটরের প্যাডটিকে সরাসরি মাধ্যমে বা গ্রাউন্ড প্লেনের সাথে সংযুক্ত করে। ট্রেস দীর্ঘ হলে, স্থল প্রতিবন্ধকতা কমাতে একাধিক ভায়া ব্যবহার করুন।

3. পিসিবি গ্রাউন্ড করুন

EMI কমানোর একটি গুরুত্বপূর্ণ উপায় হল PCB গ্রাউন্ড প্লেন ডিজাইন করা। প্রথম ধাপ হল পিসিবি সার্কিট বোর্ডের মোট এলাকার মধ্যে গ্রাউন্ডিং এরিয়া যতটা সম্ভব বড় করা, যা নির্গমন, ক্রসস্টাল এবং শব্দ কমাতে পারে। গ্রাউন্ড পয়েন্ট বা গ্রাউন্ড প্লেনের সাথে প্রতিটি উপাদান সংযোগ করার সময় বিশেষ যত্ন নেওয়া আবশ্যক। যদি এটি করা না হয়, একটি নির্ভরযোগ্য স্থল সমতলের নিরপেক্ষ প্রভাব সম্পূর্ণরূপে ব্যবহার করা হবে না।

একটি বিশেষ করে জটিল PCB ডিজাইনের বেশ কয়েকটি স্থিতিশীল ভোল্টেজ রয়েছে। আদর্শভাবে, প্রতিটি রেফারেন্স ভোল্টেজের নিজস্ব সংশ্লিষ্ট স্থল সমতল রয়েছে। যাইহোক, যদি গ্রাউন্ড লেয়ার খুব বেশি হয়, তাহলে তা PCB-এর উৎপাদন খরচ বাড়িয়ে দেবে এবং দামকে অনেক বেশি করে তুলবে। সমঝোতা হল গ্রাউন্ড প্লেনগুলিকে তিন থেকে পাঁচটি ভিন্ন অবস্থানে ব্যবহার করা, এবং প্রতিটি গ্রাউন্ড প্লেনে একাধিক স্থল অংশ থাকতে পারে। এটি শুধুমাত্র সার্কিট বোর্ডের উত্পাদন খরচ নিয়ন্ত্রণ করে না, কিন্তু EMI এবং EMCও হ্রাস করে।

আপনি যদি EMC মিনিমাইজ করতে চান, তাহলে একটি কম ইম্পিডেন্স গ্রাউন্ডিং সিস্টেম খুবই গুরুত্বপূর্ণ। একটি মাল্টি-লেয়ার PCB-তে, তামা চুরি বা বিক্ষিপ্ত গ্রাউন্ড প্লেনের পরিবর্তে একটি নির্ভরযোগ্য গ্রাউন্ড প্লেন থাকা ভাল, কারণ এতে কম প্রতিবন্ধকতা রয়েছে, একটি বর্তমান পথ প্রদান করতে পারে, এটি সেরা বিপরীত সংকেত উৎস।

সিগন্যালটি মাটিতে ফিরে আসার দৈর্ঘ্যও খুব গুরুত্বপূর্ণ। সংকেত এবং সংকেত উৎসের মধ্যে সময় সমান হতে হবে, অন্যথায় এটি একটি অ্যান্টেনার মতো ঘটনা তৈরি করবে, বিকিরণকারী শক্তিকে EMI-এর একটি অংশ করে তুলবে। একইভাবে, যে ট্রেসগুলি সিগন্যাল উত্স থেকে / থেকে কারেন্ট প্রেরণ করে তা যতটা সম্ভব ছোট হওয়া উচিত। উৎস পথের দৈর্ঘ্য এবং রিটার্ন পাথ সমান না হলে, গ্রাউন্ড বাউন্স ঘটবে, যা EMIও উৎপন্ন করবে।

4. 90° কোণ এড়িয়ে চলুন

ইএমআই কমানোর জন্য, 90° কোণ তৈরি করে ওয়্যারিং, ভিয়াস এবং অন্যান্য উপাদানগুলি এড়িয়ে চলুন, কারণ সমকোণগুলি বিকিরণ তৈরি করবে। এই কোণে, ক্যাপাসিট্যান্স বাড়বে, এবং বৈশিষ্ট্যগত প্রতিবন্ধকতাও পরিবর্তিত হবে, যার ফলে প্রতিফলন এবং তারপর EMI হবে। 90° কোণ এড়াতে, ট্রেসগুলি কমপক্ষে দুটি 45° কোণে কোণে রাউট করা উচিত।

5. সতর্কতার সাথে ভিয়াস ব্যবহার করুন

প্রায় সব PCB লেআউটে, বিভিন্ন স্তরের মধ্যে পরিবাহী সংযোগ প্রদানের জন্য ভায়াস ব্যবহার করা আবশ্যক। পিসিবি লেআউট ইঞ্জিনিয়ারদের বিশেষভাবে সতর্ক হওয়া দরকার কারণ ভিয়াস ইনডাক্টেন্স এবং ক্যাপাসিট্যান্স তৈরি করবে। কিছু ক্ষেত্রে, তারা প্রতিফলনও তৈরি করবে, কারণ ট্রেসে ভিয়া তৈরি হলে বৈশিষ্ট্যগত প্রতিবন্ধকতা পরিবর্তিত হবে।

এছাড়াও মনে রাখবেন যে ভিয়াস ট্রেসের দৈর্ঘ্য বৃদ্ধি করবে এবং মিলিত হওয়া প্রয়োজন। এটি একটি ডিফারেনশিয়াল ট্রেস হলে, ভিয়াস যতটা সম্ভব এড়ানো উচিত। যদি এটি এড়ানো না যায়, তবে সিগন্যাল এবং ফেরত পথে বিলম্বের জন্য ক্ষতিপূরণের জন্য উভয় ট্রেসে ভিয়াস ব্যবহার করুন।

6. তারের এবং শারীরিক রক্ষা

ডিজিটাল সার্কিট এবং অ্যানালগ স্রোত বহনকারী তারগুলি পরজীবী ক্যাপাসিট্যান্স এবং ইন্ডাকট্যান্স তৈরি করবে, যার ফলে অনেক EMC-সম্পর্কিত সমস্যা হবে। যদি একটি টুইস্টেড-পেয়ার ক্যাবল ব্যবহার করা হয়, তাহলে কাপলিং লেভেল কম রাখা হবে এবং উৎপন্ন চৌম্বক ক্ষেত্র বাদ দেওয়া হবে। উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি সিগন্যালের জন্য, একটি ঢালযুক্ত তার ব্যবহার করা আবশ্যক, এবং EMI হস্তক্ষেপ দূর করার জন্য তারের সামনে এবং পিছনে অবশ্যই গ্রাউন্ড করা উচিত।

ইএমআইকে PCB সার্কিটে প্রবেশ করতে বাধা দেওয়ার জন্য একটি ধাতব প্যাকেজ দিয়ে সিস্টেমের পুরো বা অংশকে মোড়ানো হয় শারীরিক সুরক্ষা। এই ধরনের শিল্ডিং একটি বদ্ধ গ্রাউন্ডেড পরিবাহী পাত্রের মতো, যা অ্যান্টেনার লুপের আকার হ্রাস করে এবং EMI শোষণ করে।